Antisense RNA

[Sabine Kreuzberger]

Eigentlich wird die mRNA vom nicht-codierenden Strang abgelesen.
Wie das geht, weiß ich.

Antisense RNA wird jedoch vom codierenden Strang abgelesen. Wie kann denn überhaupt vom codierenden Strang abgelesen werden? Der ist doch codierend??

Sabine Kreuzberger

[Christopher Kreiss, Dipl.-Pharm.]

Liebe Frau Kreuzberger,

zunächst einmal: die Begriffe "codierend" (= codogen) und "nicht codierend" (= non-codogen) werden im Zusammenhang mit der Transkription mitunter in wechselnder Bedeutung verwendet - auch in der Fachliteratur!

Nach Dingermann, Winckler u. Zündorf ("Gentechnologie, Biotechnologie - "Grundlagen und Wirkstoffe", 2. Aufl. 2011) wird derjenige DNA-Strang als codogen bezeichnet, an welchem die mRNA synthetisiert wird. Synonyme sind "Matritzenstrang" oder auch "Antisense-Strang"; DIE BASENSEQUENZ IST KOMPLEMENTÄR zur mRNA.

Der non-codogene Strang (oder auch "Sense-Strang") hat DIESELBE BASENFOLGE wie die mRNA (vom Austausch U gegen T einmal abgesehen). Unter bestimmten physiologischen Bedingungen können auch am non-codogenen Strang Antisense-Oligonucleotide synthetisiert werden. Diese sind dann ihrerseits komplementär zu Bereichen der mRNA.

Ein relativ gut erforschtes Beispiel für das natürliche Auftreten von Antisense-RNA ist das hok/sok-System bei E. coli; jedes Bakterium bildet sogenannte hok-mRNA, welches "ungebremst" zu einem letalen Toxin translatiert wird. Nur diejenigen Bakterien können überleben, welche zusätzlich sok-RNA synthetisieren, welche komplementär zur hok-mRNA ist. Durch Zusammenlagerung der beiden wird diese inaktiviert (rasche Degradation des Duplex durch RNAse III), ohne dass es zur Translation des toxischen hox-Proteins kommt. Eine anschauliche Grafik zu den Vorgängen findet sich in der (englischsprachigen) wiki, siehe hier. .

Synthetische Antisense-Oligonucleotide sind vielversprechende Kandidaten für innovative Arzneistoffe der Zukunft und werden derzeit intensiv erforscht. Ein erster - in Deutschland nicht verkehrsfähiger - Vertreter ist Fomivirsen, ein vor einigen Jahren von der FDA zugelassenes Virostatikum zur Behandlung von Infektionen mit dem Cytomegalievirus (CMV), siehe PZ-Kurzprofil, bzw. Abstract bei PubMed.


Mit freundlichen Grüßen -
CK

[Sabine Kreuzberger]

Vielen, vielen herzlichen Dank für diese mega ausführliche Antwort.
Die Begriffe codierend und nicht-codierend waren mir vor Ihrer guten Erklärung echt nicht so ganz klar.

Dann ist folgende Erklärung der deutschen Wikipediaseite also falsch:
"Die Antisense-RNA (aRNA) ist eine einzelsträngige RNA, die komplementär zur Messenger-RNA (mRNA) ist. Die mRNA wird vom nicht-kodierenden Strang (Matrizenstrang) der DNA transkribiert. Wird auch der komplementäre Strang transkribiert, entsteht eine zur mRNA komplementäre aRNA."

Sollte man das bei Wikipedia vielleicht mal melden? Meine Kommilitonen, die gerade das gleiche lernen, lernen jetzt ja sicher auch mit wiki.

[Christopher Kreiss, Dipl.-Pharm.]

Liebe Frau Kreuzberger,

in der Tat wurde die Korrektheit der Formulierung vor einigen Monaten von einem User auf der Diskussionsseite des wiki-Artikels "Antisense-RNA" in Frage gestellt.

Ich denke, es kommt leicht zu Missverständlichkeiten bezüglich der genauen Verwendung der Wörter "von" bzw. "an" (der DNA) im Zusammenhang mit der Transkritpion.

Wichtig ist, dass man verstanden hat, welche Nukleotidstränge zueinander komplementär sind.


Mit besten Grüßen -
CK